HIC抗氢致开裂检测方法的核心是依据国际及国家标准进行实验室模拟腐蚀试验,通过量化裂纹指标评估材料性能。主要方法和流程如下:
一、检测标准与方法
NACE TM0284标准
溶液A:含5%氯化钠、0.5%冰乙酸的蒸馏水溶液,常温常压下H₂S饱和。
溶液B:H₂S饱和的人工海水溶液。
溶液C:含H₂S和CO₂混合气体(H₂S分压0.001–1 bar)的缓冲溶液,模拟特定工况。
溶液类型:
试验周期:96小时(溶液A/B)。
试样要求:无应力试样,取样方向需与钢板轧制方向垂直,尺寸、数量及位置按标准执行。
GB/T 8650标准(中国国标)
采用与NACE类似的试验原理,但合格阈值更严格(如CLR≤5%)。
二、试验设备与流程
关键设备:
防腐蚀反应器(有机玻璃材质)3、气体流量控制系统(H₂S/N₂)。
H₂S浓度监测仪(碘量法确保≥2300 ppm)3、金相显微镜(放大倍率20X–2000X)。
操作步骤:
试样预处理:超声波除油、酸洗除锈(盐酸+缓蚀剂)。
溶液充气:先通N₂除氧(1200–1600 mL/min,2小时),再通H₂S饱和(100–200 mL/min,1–4小时)。
暴露试验:试样垂直放置并用玻璃棒隔离,溶液体积与试样表面积比≥3mL/cm²。
裂纹评估:切割试样,金相观测裂纹并计算指标(见图示)。
三、裂纹评估指标
核心参数:
CLR(裂纹长度率):裂纹总长与试样宽度百分比。
CTR(裂纹厚度率):裂纹总厚与试样厚度百分比。
CSR(裂纹敏感率):裂纹面积占试样截面积的百分比。
合格标准:
NACE TM0284:CLR≤10%、CSR≤3%、CTR≤1.5%(溶液B)。
GB 8650:CLR≤5%、CSR≤0.5%、CTR≤1.5%1。
四、影响因素与注意事项
材料控制:硫含量、带状组织、夹杂物形态直接影响HIC敏感性;需优化炼钢工艺(如低硫控氧)。
环境模拟:pH值、H₂S分压、温度需贴近实际工况,溶液C可定制化分压条件。
与SSC区别:HIC无需外加应力,由氢原子扩散致脆;SSC需拉伸应力+湿H₂S环境。
总结:HIC检测需严格按标准选择溶液(如A/B模拟常规环境,C模拟含CO₂工况),通过96小时暴露试验结合金相分析量化CLR、CSR、CTR,最终依据材料用途判定是否达标。
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